Распространение колебаний в упругой среде носит волновой характер. Параметрами колебательного процесса являются частота (периодичность), уровень (амплитуда) и фаза (положение импульса колебательного процесса относительно опорной точки цикла работы механизма). Уровень измеряют смещением, скоростью или ускорением частиц упругой среды, давлением, возникающим в ней, или же возможностью колебательного процесса. Воздушные колебания называются шумами (стуками) и улавливаются с помощью микрофона. Вибрации отдельных деталей механизма измеряют с помощью пьезоэлектрических датчиков.

ВАД позволяет расшифровать колебательные процессы, так как каждая соударяющаяся пара вызывает собственные колебания, которые по своим параметрам резко отличаются как от колебаний газодинамического происхождения, так и от колебаний, вызванных трением. Величина колебаний резко изменяется при изменении зазоров, так как изменение зазоров вызывает изменение энергии соударения. Также меняется длительность соударений. Принадлежность колебаний соударяющихся пар определяют по фазе относительно опорной точки (верхняя мертвая точка, посадка клапана и т. п.).

Существует несколько методов ВАД. Наибольшее распространение получила регистрация уровня колебаний в виде мгновенного импульса в функции времени (или угла поворота коленчатого вала) при помощи осциллографа. Уровень характер спада колебательного процесса по сравнению с нормативным позволяет определить неисправность диагностируемого сопряжения. Более универсальным методом ВАД является регистрация и анализ всего спектра, т. е. всей совокупности колебательных процессов. Колебательный спектр снимают на узком характерном участке процесса при соответствующем скоростном и нагрузочном режиме работы диагностируемого механизма. Анализ спектра заключается в группировке по частотам его составляющих колебательных процессов при помощи фильтров (подобно настройке радиоприемников на соответствующую волну). Дефект выявляют по максимальному или среднему уровню колебательного процесса в полосе частот, обусловленной работой диагностируемого сопряжения по сравнению с нормативами (эталонами).

Приближенно определить шумы и стуки в двигателе можно при помощи стетоскопа.

Двигатель допускается к эксплуатации при умеренном стуке клапанов, толкателей и распределительного вала на малых оборотах холостого хода. Если обнаружены стуки в шатунных и ко ренных подшипниках коленчатого вала, двигатель к эксплуатации не допускается. Стук коренных подшипников глухой, сильный, низкого тона. Стук шатунных подшипников — среднего тона, более звонкий, чем стук коренных подшипников. При выключении зажигания стук в цилиндре проверяемого подшипника исчезает. Стук коренных подшипников прослушивается в плоскости разъема картера, а шатунных — на стенках блока цилиндров по линии движения поршня в местах, соответствующих верхней и нижней мертвым точкам.

Стуки поршневых пальцев резко металлические, пропадающие при выключении зажигания. Они прослушиваются в верхней части блока цилиндров при резком переменном режиме работы прогретого двигателя. Наличие стука указывает на повышенный зазор между пальцем и втулкой головки шатуна или на увеличенное отверстие для пальца в бобышке поршня.

Стук поршней глухой, щелкающий, уменьшающийся по мере прогрева двигателя. Стуки поршней прослушиваются в верхней части блока цилиндров со стороны, противоположной распределительному валу, при работе недостаточно разогретого двигателя (при сильном износе возможен стук поршня и на прогретом двигателе). Наличие стуков свидетельствует о значительном износе поршней и цилиндров.

Стуки клапанов звонкие, хорошо прослушиваются на прогретом двигателе при малых оборотах двигателя. Они возникают при увеличении тепловых зазоров между стержнями клапанов и носком коромысла (толкателем). Точность диагноза в значительной степени зависит от опыта механика.

Эндоскопы

Эндоскоп — единственное средство, которое позволяет без разборки двигателя с абсолютной достоверностью сделать заключение о степени износа стенок цилиндров, величине нагара, степени повреждения днищ поршней или поверхности клапанов. С помощью эндоскопа можно обнаружить наличие локальной выработки в виде вертикальной полосы на стенках цилиндров. Подобный дефект установить другими методами невозможно, необходима полная разборка двигателя.

Гибкие эндоскопы применяют в случаях, когда объект имеет сложную геометрию (двигатели внутреннего сгорания). В эндо скопах визуальная и осветительная системы состоят из волоконной оптики, смонтированной внутри гибкой трубки (рис. 5.2, а). Канал для передачи изображения состоит из большого количества волокон 2 толщиной 10 мкм и линзового объектива, который строит изображение исследуемого объекта. Изображение, полученное на противоположном конце кабеля, рассматривается через окуляр или преобразуется в цифровой код. Осветительная система представляет собой светорассеивающую линзу, вклеенную в головку прибора и световолоконный жгут 3 с нерегулярно уложенными волокнами. Конец световолоконного жгута вмонтирован в специальный наконечник, подключенный к осветителю.

Гибкие эндоскопы обычно снабжены управляемым дисталь-иым концом, изгибающимся в одном (диаметром до 6 мм) или в двух (диаметром более 6 мм) плоскостях. Угол изгиба — 90... 180°.

22. Оборудование для обнаружения утечек и негерметичности

Герметичность надпоршневого пространства (один из основных показателей механического состояния двигателя) определяется по падению давления сжатого воздуха, подаваемого в цилиндр через свечное отверстие (на бензиновом двигателе) или отверстие для форсунки (на дизельном двигателе): если сжатый воздух выходит через карбюратор или глушитель, то неплотно прилегают к седлам клапаны; если через сапун, то изношена ци-линдропоршневая группа; если сжатый воздух попадает в соседний цилиндр в охлаждающую жидкость, то повреждена прокладка головки цилиндров.

Пневмотестер предназначен для определения технического состояния цилиндропоршневого пространства двигателей внутреннего сгорания. Метод тестирования основан на определении величины падения давления сжатого воздуха, подаваемого в цилиндр через свечное отверстие.

Пневмотестер состоит из входного штуцера 7, в который подается сжатый воздух под давлением 0,6...1,0 МПа; манометра 3 для измерения давления подаваемого воздуха; регулятора 2 давления подаваемого воздуха; обратного клапана 7; манометра 4 для измерения давления в камере сгорания (давление равно давлению подаваемого воздуха минус утечки); выходного штуцера 5; шлангов 6 и адаптеров для подсоединения к свечному отверстию (рис. 5.3).

23. Мощностные стенды

Потери мощности в трансмиссии можно измерить только при диагностике тягово-экономических качеств автомобиля на мощностных стендах.

Основными признаками определенных неисправностей двигателя являются падение его мощности, повышенный расход масла, дымный выпуск, снижение компрессии в цилиндрах, стуки в двигателе. Падение мощности двигателя с одновременным увеличением расхода топлива происходит при неисправности систем питания и зажигания, образовании нагара в камерах сгорания, отложениях во впускной системе, наличии накипи и загрязнений в системе охлаждения, неправильной регулировке газораспределительного механизма, недостаточной компрессии в цилиндрах двигателя, пропуске воздуха через уплотнения впускной системы.

Повышенный расход масла (угар) и дымный выпуск наблюдаются при износе, залегании и поломке поршневых колец, потере ими упругости, износе канавок для поршневых колец, износе и повреждении гильз цилиндров, подсосе масла через зазоры между стержнями клапанов и направляющими втулками, нарушении уплотнений коленчатого вала и неисправности системы вентиляции картера. Дымность выпуска в большой степени зависит от неисправностей топливной аппаратуры.

Снижение компрессии может произойти в результате износа поршневых колец и гильз цилиндров, неплотного прилегания клапанов к седлам, износа направляющих втулок клапанов, ослабления затяжки гаек крепления головок цилиндров, повреждения прокладки головки цилиндров, нарушения зазоров в клапанном механизме.

Стук в двигателе появляется при поломке клапанных пружин и заедании клапанов, задирах на поверхностях гильз и поршней, увеличении зазоров между стержнями клапанов и носками коромысел, износе поршневых пальцев и отверстий для них в бобышках поршней и во втулках верхних головок шатунов, повышенном износе шатунных и коренных подшипников.

Для устранения неисправностей двигателя удаляют накипь и нагар, регулируют зазоры, а также заменяют отдельные детали. Повышенное количество пропускаемых поршневыми кольцами газов, падение давления масла в системе смазки ниже нормы, стуки в двигателе указывают на необходимость ремонта.

Современные стенды тяговых качеств должны учитывать особенности автоматических трансмиссий. Повышенный расход топлива или недостаточная мощность — это не всегда результат проблем в двигателе, а приборами автодиагностики это не определить. Особенно актуальны измерения мощности в трансмиссии для полноприводных автомобилей с получением реального результата перераспределения мощности по осям, моментов срабатывания межосевых дифференциалов и т. д.

Стенды тяговых качеств служат для комплексного диагностирования автомобиля по таким основным показателям его эксплуатационных свойств, как мощность и топливная экономичность. Они позволяют имитировать в стационарных условиях тестовые нагрузочные и скоростные режимы работы автомобиля. При этом чаще всего используют следующие диагностические параметры: мощность на ведущих колесах (колесная мощность); крутящий момент (или тяговое усилие) на ведущих колесах; линейная скорость на окружности роликов; удельный расход топлива; эффективная мощность двигателя; момент сопротивления (сила сопротивления вращению) колес и трансмиссии; время выбега; время (или путь) разгона; ускорение (замедление) при разгоне (выбеге).

Кроме того, стенды тяговых качеств позволяют производить ряд работ, связанных с углубленным поэлементным диагностированием автомобиля. Например, с использованием стробоскопа определяют пробуксовывание муфты сцепления, по скорости вращения барабана оценивают исправность спидометра, прослушиванием и осмотром трансмиссии, работающей под нагрузкой, выявляют неисправности отдельных ее узлов и деталей.

При испытании автомобилей на барабанных стендах применяют режимы максимальной тяговой силы или максимального крутящего момента, максимальной скорости, частичной нагрузки двигателя; принудительной прокрутки ведущих колес и трансмиссии автомобиля.

Силовой стенд тяговых качеств состоит из опорно-приводного устройства (система их четырех сдвоенных барабанов), стационарного пульта управления и индикации, вентилятора для обдува радиатора, устройства для отвода отработавших газов, пульта дистанционного управления стендом, страховочных устройств, устройства для проверки стенда. Дополнительно в состав стенда могут входить расходомер топлива, секундомер, самописец для записи диаграммы силы и мощности, развиваемой на ведущих колесах.

Для проверки автомобиль устанавливают ведущими колесами на барабаны стенда, ведущие колеса приводят во вращение эти барабаны, преодолевая тормозной момент, создаваемый нагрузочным устройством стенда. Тормозной момент задается в зависимости от требуемой нагрузки на ведущие колеса.

Заключение

В распоряжении отечественных специалистов СТОА и ремонтных предприятий, а также учащихся учреждений среднего профессионального образования имеются довольно содержательные, но разрозненные источники информации по оборудованию и оснастке для ТО и ремонта автомобилей: каталоги фирм-производителей оборудования, каталоги специализированных выставок, Интернет и пр. Вся эта информация, как правило, носит рекламный характер и не всегда способствует объективной оценке оборудования с точки зрения его рационального и эффективного использования в условиях конкретного предприятия и мало освещает вопросы системного подхода к решению проблемы правильного комплектования оборудованием отдельных производственных участков и служб СТОА, что негативно влияет на технико-экономические показатели комплексной механизации работ по ТО и текущему ремонту автомобилей. Последнее, в конечном счете, определяет и экономическую эффективность работы самих предприятий.

Появление новых технологий ТО и ремонта автомобилей требует внедрения принципиально нового оборудования, инструментов и средств контроля, что влечет за собой существенное переоснащение предприятий по ТО, ремонту и диагностике автомобилей. В связи с этим возникает необходимость совершенствования знаний персонала предприятий по обслуживанию современного оборудования и обеспечения необходимой информацией специалистов среднего звена с учетом внедрения в производство современной обрабатывающей, сборочной, контрольной и диагностической техники.

Список литературы

1. Власов Ю. А., Тищенко Н. Т. Основы проектирования и эксплуатации технологического борудования. Томск: Изд-во Томского ГАСУ, 2004.

2. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В. М. Власов, С. В. Жанказиев, С. М. Круглов [и др.] / под ред. В. М. Власова. М.: Академия, 2006.

3. Виноградов В. М. Технологические процессы ремонта автомобилей: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. М.: Академия, 2008.

4. Виноградов В. М., Храмцова О. В. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: Основные и вспомогательные технологические процессы: Лабораторный практикум: практикум для студ. учреждений сред. проф. образования. М.: Академия, 2009.

5. Виноградов В. М., Черепахин А. А., Шпунькин Н. Ф. Основы сварочного производства: учеб. пособие для студ. высш. учебных заведений. М.: Академия, 2008.

6. Капустин А. А. Автосервис и фирменное обслуживание. СПб.: Изд-во СПбГУСЭ, 2005.

7. Карагодин В. И., Митрохин Н. Н. Ремонт автомобилей и двигателей: учебник для студентов учреждений сред. проф. образования. М.: Академия, 2005.

8. Кудрин А. И. Основы расчета нестандартного оборудования для технического обслуживания и текущего ремонта автомобилей. Челябинск: Изд-во Ю-УрГУ, 2003.

9. Раевский М. А., Обметица В. П. Справочник по обслуживанию и ремонту автомобилей ВАЗ. Оборудование и инструмент. М.: Высш. шк., 1991.

10. Сарбаев В. И., Селиванов С. С, Коноплев В. Н. Механизация производственных процессов технического обслуживания и ремонта автомобилей. М.: Изд-во МГИУ, 2003.

11. Табель гаражного и технологического оборудования для автотранспортных предприятий различной мощности / С. А. Невский, В. Н. Назаров, М. Е. Егоров [и др.]. М.: Центроргтрудавтотранс, 2000.

12. Фастовцев Г. Ф. Автотехобслуживание. М.: Машинострение, 1985.

13. Шец С. П., Осипов А. В, Фролов А. В. Проектирование и эксплуатация технологического оборудования для технического сервиса автомобилей в условиях АТП. Брянск: Изд-во БГТУ, 2004.

14. Справочник электрогазосварщика и газорезчика: учеб. пособие / Г. Г. Чернышов, Г. В. Полевой, А. П. Выборное [и др.]; под ред. Г. Г. Чернышева. М.: Академия, 2007.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13